第七届青年地学论坛

陆生蜗牛壳体的碳氧同位素组成（δ¹³C_shell和δ¹⁸O_shell）对环境因素的变化非常敏感，具有重建古生态及古大气水文条件的潜力，并已经得到广泛的应用（Goodfriend et al., 2002; Yanes et al., 2009; Yanes et al., 2018; Bao et al.2018）。但是目前的现有研究表明，影响δ¹³C_shell和δ¹⁸O_shell的温度和降水量之间常常存在相关性，尤其是在东亚季风区雨热同期的背景下，区分降水量和温度对δ¹³C_shell和δ¹⁸O_shell的具体影响存在一定困难。本次研究中，我们选取中国海南岛作为研究区域，该地区降水量变化梯度大（900-2300 mm/yr），而温度变化幅度很小（~2℃），能够在排除温度因素影响的条件下，更好地探究降水量对陆生蜗牛壳体碳氧同位素组成的控制作用。
结果表明（1）蜗牛壳体和采样点植物δ¹³C的沿降雨梯度呈现显著的系统变化，表明δ¹³C_shell主要受摄入植物δ¹³C的影响，这与前人对蜗牛肉体δ¹³C受摄入植物控制的结果相一致（Bao et al.2018 ;Bao et al. 2019）。我们在海南岛地区获得的δ¹³C_shell与降水量之间的经验方程（δ¹³C_shell = -0.0027 MAP - 8.20 r = -0.42, n = 27, p < 0.005)与Bao et al.(2019)在东亚季风核心区（温度梯度>10℃）获得的经验方程的斜率（-0.0030）之间几乎没有差异，这表明温度对δ¹³C_shell几乎没有影响，δ¹³C_shell是一个对温度响应不敏感的降水指标；
（2）海南岛地区全部采样点蜗牛壳体的δ¹⁸O与降水量之间仅存在微弱的负相关，但结果并不显著（r = -0.241，p > 0.005)，这可能是由于降水量对δ¹⁸O_shell存在两方面的影响（Zhang, 2018），一方面由于雨量效应，降水δ¹⁸O随降水量的升高而降低，进而使得δ¹⁸O_shell降低，这是δ¹⁸O_shell的主要控制因素；但另一方面降水量增加使得蜗牛活动增强，摄入更多植物，植物叶片水（δ¹⁸O相对较高）的贡献增加，使得δ¹⁸O_shell升高。这在海南岛表现为，沿海的区域由于海洋水汽输送，降水δ¹⁸O几乎不受降水量的影响，δ¹⁸O_shell与降水量呈正相关趋势；而非沿海的区域降水δ¹⁸O与降水量存在显著的负相关关系，降水“雨量效应”明显，δ¹⁸O_shell与降水量呈负相关趋势。此外，温度和与相对湿度和蒸发量对δ¹⁸O_shell的影响也是不可忽视的，因此，使用蜗牛化石壳体的δ¹⁸O重建古降水δ¹⁸O或古降雨量可能需要进一步的研究。

陆生蜗牛；壳体碳酸盐碳氧同位素；雨量效应；海南